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  • Bode 100User Manual

    Smart Measurement Solutions

  • Bode 100User Manual

  • 2

    Bode 100 User Manual

    Article Number VESD0661 - Manual Version: Bode100.AE.4

    OMICRON Lab 2010. All rights reserved.

    This User Manual is a publication of OMICRON electronics GmbH.

    This User Manual represents the technical status at the time of printing. The product information,specifications, and all technical data contained within this User Manual are not contractually binding.OMICRON electronics reserves the right to make changes at any time to the technology and/orconfiguration without announcement. OMICRON electronics is not to be held liable for statements anddeclarations given in this User Manual. The user is responsible for every application described in thisUser Manual and its results. OMICRON electronics explicitly exonerates itself from all liability formistakes in this manual.

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  • Contents

    ContentsUsing This Manual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

    Conventions and Symbols Used . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7Related Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

    1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91.2 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111.3 Connectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121.4 Standard Compliance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131.5 Normative Conformity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131.6 Test Compliance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131.7 Delivery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141.8 Additional Accessories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

    2 Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .172.1 Installing the Bode Analyzer Suite. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .172.2 Powering the Bode 100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .172.3 Connecting the Bode 100 to the Computer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .172.4 How to Proceed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

    3 Gain/Phase Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .193.1 Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

    3.1.1 Internal Reference Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .233.1.2 External Reference Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

    3.2 Choosing the Reference Connection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .243.3 Example: Gain/Phase Measurement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

    4 Impedance/Reflection Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .354.1 Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

    4.1.1 General Formulas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .364.1.2 Equivalent Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .374.1.3 Quality Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39

    3

  • Bode 100 User Manual

    4.2 Example: Impedance/Reflection Measurement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39

    5 Frequency Sweep Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .475.1 Example: Frequency Sweep Measurement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .525.2 Impedance Calibration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62

    6 Frequency Sweep (External Coupler) Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .676.1 Example: Frequency Sweep (External Coupler) Measurement . . . . . . .69

    7 Frequency Sweep (Impedance Adapter) Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .797.1 Example: Frequency Sweep (Impedance Adapter) Measurement . . . . .80

    8 Calibrating the Bode 100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .898.1 Calibration Methods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89

    8.1.1 Probe Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .898.1.2 User Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .908.1.3 Hierarchy of Calibration Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91

    8.2 Calibration in the Gain/Phase Mode (Internal Reference Connection) . .918.3 Calibration in the Gain/Phase Mode (External Reference Connection) .928.4 Calibration in the Impedance/Reflection Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .978.5 Calibration in the Frequency Sweep Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1058.6 Calibration in the Frequency Sweep (External Coupler) Mode . . . . . . .1068.7 Calibration in the Frequency Sweep (Impedance Adapter) Mode. . . . .110

    9 Common Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1179.1 Toolbars, Menus and Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1179.2 Setting the Measurement Range. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1209.3 Selecting the Measurement Speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1209.4 File Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121

    9.4.1 Loading and Saving the Equipment Configuration . . . . . . . . . .1219.4.2 Exporting Measurement Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122

    10 Advanced Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12510.1 Advanced Display Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125

    10.1.1 Gain/Phase and Impedance/Reflection Mode . . . . . . . . . . . . .12510.1.2 Frequency Sweep Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129

    4

  • Contents

    10.2 Advanced Sweep Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14010.3 Unwrapped Phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14410.4 Using the Trace Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .147

    10.4.1 Average . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14910.4.2 Min Hold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15310.4.3 Max Hold. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15310.4.4 Setting the Process Depth to Infinity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155

    10.5 Y-Axis Scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15610.6 RLC-Q Sweep . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16010.7 Level Shaping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16410.8 Source Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16910.9 Using Probes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .171

    11 Automation Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175

    12 Troubleshooting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17912.1 USB Cable and/or Power Supply to the Bode 100 Is Missing . . . . . . . .17912.2 Lost Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17912.3 Cannot Select Frequencies Lower Than 10 Hz. . . . . . . . . . . . . . . . . . .179

    13 Technical Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18113.1 Bode 100 Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18113.2 Power Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18213.3 Absolute Maximum Ratings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18213.4 System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18313.5 Environmental Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18313.6 Mechanical Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .184

    Contact Information / Technical Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .185

    Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .